主題
Search

複數指數運算


一個複數可以取另一個複數為冪。 特別地,複數指數運算滿足

 (a+bi)^(c+di)=(a^2+b^2)^((c+id)/2)e^(i(c+id)arg(a+ib)),
(1)

其中 arg(z)複數輻角。 明確地用實部和虛部表示,

 (a+bi)^(c+di)=(a^2+b^2)^(c/2)e^(-darg(a+ib))×{cos[carg(a+ib)+1/2dln(a^2+b^2)]+isin[carg(a+ib)+1/2dln(a^2+b^2)]}.
(2)

複數指數運算的一個明確例子由下式給出

 (1+i)^(1+i)=sqrt(2)e^(-pi/4)[cos(1/4pi+1/2ln2)+isin(1/4pi+1/2ln2)].
(3)

一個複數取複數冪可以是實數。 事實上,著名的例子

 i^i=e^(-pi/2)
(4)

表明純虛數 i 自乘冪是實數。

ComplexExponentiation
ComplexExpReImAbs
最小值 最大值
實部
虛部 Powered by webMathematica

事實上,存在一系列值 k 使得 (ik)^(ik) 是實數,正如透過以下表達式可以看出

 (ik)^(ik)=e^(-kpi/2)[cos(klnk)+isin(klnk)].
(5)

sin(klnk)=0 時,這將是實數,即,對於

 klnk=npi
(6)

對於 n 整數。 對於正 n,這給出根 k_n 或者

 k_n=e^(W(npi)),
(7)

其中 W(z)Lambert W 函式。 對於 n>1,這簡化為

 k_n=(npi)/(W(npi)).
(8)

對於 n=1, 2, ..., 這些給出數值 1, 2.92606 (OEIS A088928), 4.30453, 5.51798, 6.63865, 7.6969, ....


參見

複數加法, 複數除法, 複數乘法, 複數, 複數減法, 指數, 指數定律, 指數函式,

使用 探索

參考文獻

Sloane, N. J. A. 整數序列 A088928,收錄於 “整數序列線上百科全書”。

在 中被引用

複數指數運算

引用為

Weisstein, Eric W. “複數指數運算”。 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ComplexExponentiation.html

主題分類